生活史对策种群生态学课件.ppt
第二部分 种群生态学,4 种群及其基本特征 5 种群种及其变异与进化 6生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 种内与种间关系,1/24,生活史(life history):指生物从出生到死亡所经历的全部过程。生活史的关键组分包括身体大小(body size)、生长率(growth rate)、繁殖(reproduction)和寿命。生态对策(bionomic strategy)或生活史对策(life history strategy):生物在生存斗争中获得的生存对策,如生殖对策、取食对策、迁移对策等。,6.生活史对策,2/24,第二部分 种群生态学,4 种群及其基本特征 5 种群种及其变异与进化 6生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 种内与种间关系,3/24,生物的适应性体现在不同生活史组份的能量分配方面,可以将能量更多地分配于生长、代谢或繁殖,以适应不同的环境条件。动物的能量收支(分配)模型为:C=F+U+M+G+P 生物种类、体重、性别、饵料性质、理化因子等影响能量收支。,6.1 能量分配与权衡,4/24,(1)生长与繁殖的权衡:花旗松生长率与繁殖率负相关。,不繁殖的雌鼠妇比繁殖的生长能高三倍。(2)繁殖与生存的权衡:产奶雌马鹿死亡率明显高于不育雌马鹿(图6-2)。,花旗松Pseudotsuga menziesii,5/24,第二部分 种群生态学,4 种群及其基本特征 5 种群种及其变异与进化 6生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 种内与种间关系,6/24,6.2 体型效应,体型大小显著影响生物的生活史,它与寿命、世代时间正相关。,7/24,体型大小与内禀增长率负相关,第二部分 种群生态学,4 种群及其基本特征 5 种群种及其变异与进化 6生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 种内与种间关系,9/24,由于生物的生态对策包括很多方面,如生殖方式对策、取食对策、逃避捕食对策、迁移对策、休眠对策、体型大小对策、存活率对策、种群大小对策、竞争力对策、寿命对策、忍耐力对策、繁殖率对策、育幼对策等多个方面。因此,对群落中多物种种群生态对策的比较和进化研究十分困难,也难以排序。,6.3 生殖对策,10/24,6.3.1 r选择 和 K选择 Lack(1954)指出,动物在进化过程中面临着两种相反的可供选择的进化对策。MacArthur&Wilson(1967)把这两种进化对策定义为r对策者和K对策者。Pianka(1970)提出了r选择和K选择理论,指出:r选择者是在不稳定的环境中进化的,高r的特征表现为:快速发育、小型成体、数量多而个体小的后代,高的繁殖能量分配和短的世代时间(周期);K选择者正好相反,它们在稳定的环境中进化,高竞争力的特征表现为:生长缓慢、大型成体、数量少但体型大的后代、低繁殖能量分配和长的世代时间。,r选择者,r-选择者,K-选择者,12/24,r-选择和K-选择相关特征的比较,r选择者和K选择者之间有r-K连续体。,6.3.2 生殖价和生殖效率,生殖价随年龄、环境而变化。,天蓝绣球,14/24,生殖效率:稳定环境中产少量高质量后代,不稳定环境中产大量小型后代。生殖次数:“两面下注”理论:如果成体死亡率低而幼体死亡率高,则保卫成体赌注,选择多次生殖对策,相反则单次生殖,一次性繁殖大量后代。,15/24,除了r-K二分法的生态对策外,Grime(1977,1979)对植物生境进行了四分,提出了植物生活史对策的三分法-CSR三角形。影响植物选择压力最大的是生境的干扰强度和严峻度(胁迫度),以此为坐标轴,可划分为四种生境类型:,6.3.3 生境分类与植物的生活史对策,16/24,CSR三角形,白桦,山毛榉,6.3.4 机遇、平衡和周期性生活史对策,Winemiller&Rose(1992)对鱼类生活史对策的研究表明,生物在繁殖力、幼体成活率和性成熟年龄之间存在权衡,在这三维空间中,鱼类的生态对策被划分为三种:,第二部分 种群生态学,4 种群及其基本特征 5 种群种及其变异与进化 6生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 种内与种间关系,19/24,如果当前环境苛刻,而未来环境预期会更好,生物可能进入发育暂时延缓的休眠状态。昆虫的休眠称为滞育。,6.5 迁移(自学)生物通过迁移到另一地点来躲避当地恶劣的环境。,6.4 滞育和休眠(自学),20/24,第二部分 种群生态学,4 种群及其基本特征 5 种群种及其变异与进化 6生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老 7 种内与种间关系,21/24,个体生活史中的形态变化叫做变态。许多种生物具有复杂的生活周期,复杂的生活周期有利于生境利用最优化,不同季节摄食不同饵料;复杂的生活周期有利于生长与扩散的权衡,有的阶段主要完成生长(如昆虫幼体),有的阶段完成扩散(如昆虫成体)。,6.6 复杂的生活周期,22/24,第二部分 种群生态学,4 种群及其基本特征 5 种群种及其变异与进化 6生活史对策 6.1 能量分配与权衡 6.2 体型效应 6.3 生殖对策 6.4 滞育和休眠 6.5 迁移 6.6 复杂的生活周期 6.7 衰老(自学)7 种内与种间关系,23/24,思考练习题,1.名词解释:生态对策(生活史对策)体型效应 生殖对策 CSR三角形“两面下注”理论 滞育 休眠 迁移 2.简述r选择者和K选择者的特征。3.简述植物对生境的生态对策4.简述机遇、平衡和周期性生活史对策。5.查阅有关生物生态对策方面的研究文献,总结不同生境和类群的对策差异。,24/24,